DE644860C - Gas- oder dampfgefuelltes Entladungsgefaess mit Gitter - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß im allgemeinen die Gitter von unstetig steuerbaren Gas- 'oder Dampfentladungsgefäßen nach. Einleitung der Entladung ihre Steuerfähigkeit verlieren und daß erst eine Herabsetzung der Anodenspannung unter den Löschwert die Entladung beendet. Diese Verhältnisse bedingten, daß bisher die Gasentladungsgefäße im wesentlichen zur Steuerung von Wechselströmen Verwendung fanden, während bei Gleichstrombetrieb besondere Löschvorrichtungen im Anodenkreise vorgesehen werden mußten.

Der Verlust der Steuerfähigkeit der Gitter wird damit erklärt, daß das Gitter nach Einleitung der Entladung von einer Schicht positiver Ionen umgeben wird, die es vom Entladungsvorgange vollkommen abschließen und diesen dadurch einer Einwirkung des Gitters entziehen. Diese lonenschicht verschwindet erst, nachdem die Anode das Löschpotential erreicht und die Entladung aufgehört hat. Man hat bereits versucht, eine Unterbrechung der Entladung mit Hilfe dies Gitters vor Erreichung des Löschpotentials zu erreichen, indem man dem Gitter einen negativen Spannungsstoß von genügender Größe zuführte, der die lonenschicht zerstreuen sollte. Hierzu sind aber derartig große Steuerleistungen notwendig, daß eine praktische Anwendung des Verfahrens nicht in Frage kommt. Es ist aber auch schon bekannt, das gegebenenfalls mit einer hochemittierenden Schicht versehene Steuergitter so weit zu heizen, daß die störende Ionenschicht vermöge der Emission des Steuergitters beseitigt wird.

Gemäß der Erfindung wird bei einem gas- oder dampfgefüllt en Entladungsgefäß mit Gitter, das so weit beheizt ist, daß es eine die positive um das Gitter liegende Raumladung kompensierende Elektronenmenge abgibt und 4^υ welches in der Lage ist, die Entladung jederzeit zu löschen, zwischen diesem Gitter und der Anode ein kaltes Gitter vorgesehen, welches wenigstens zu den Zeiten, wo das erste Gitter zur Löschung der Entladung benutzt wird, an eine negative Spannung gegenüber dem geheizten Gitter gelegt ist. Zweckmäßigerweise wird in geeigneten Augenblicken das geheizte Gitter auf ein geeignetes negatives Potential gebracht und so die Löschung der Entladung bewirkt. Damit das geheizte Gitter nicht als Kathode gegenüber der Betriebsanode wirken und eine Gitteranodenentladung hervorrufen kann, wird gemäß der Erfindung eine zweite kalte Steuerelektrode zwisehen der geheizten Steuerelektrode und der Anode vorgesehen, die ein Potential erhält, das wenigstens zu den Löschzeiten negativ gegenüber dem geheizten Gitter ist. Da dieses kalte Gitter sofort nach Löschung der Entladung seine Steuerfähigkeit zurückgewinnt, sperrt es nun seinerseits jede Entladung \'on

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Heinrich Kniepkamp in Berlin-Pankow.

der Anode aus und verhindert so auch die Zündung zwischen Anoden und Heizgitter. Mit der beschriebenen Einrichtung gelingt es also, die zwischen Anode und Kathode> übergehende Entladung in jedem gewünschten Augenblick zu unterbrechen und wieder einzü,-; leiten, unabhängig davon, ob sie durch eine Gleich- oder Wechselspannung hervorgerufen wird.

ίο Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel. Die Gasentladungsröhre ι besitzt die Anode 2 und die Glühkathode 3. Zwischen beiden sind die Steucrelcktrodcn 4 und 5 angeordnet. Das Gitter 5 ist mit einer emissionsfähigen Schicht, /.. B. der Schicht eines Erdalkalimetalls, versehen, die durch einen Heizdraht 6 auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Der Heizdraht kann über die Klemmen 13, 14 an eine Gleich- oder Wechselspannungsquellc anao geschlossen werden, die auch die gleiche wie die für die Glühkathode 3 (Klemmen 11, 12) sein kann. An die Klemmen 7, 10 ist ein Spannungsteiler angeschlossen, von dem die Steuerelektroden 4, 5 Spannungen derart erhalten, daß die Elektrode 4 ein negatives Potential gegenüber der Elektrode 5 besitzt. Die Steuerspannung kann zwischen Glühkathode 3 und Klemme 7 oder auch in die von den Klemmen 8, 9 zu den Elektroden 4, 5 führenden Abzweige gelegt werden. An Stelle des Spannungsteilers sind auch feste Batteriepotentiale für die Vorspannungen möglich. Für die Konstruktionen der emissionsfähigen Elektrode 5 können sowohl siebförmige Anordnungen als auch Hüllen, Platten, äußere Manschetten usw. verwendet werden. Der Glühdraht bzw. das Mittel, welches die Emissionsfähigkeit der Elektrode 5 bewirkt, kann dabei in einer beliebigen Weise angeordnet sein, wenn nur die Emissionsfähigkeit gewährleistet ist.

Eine besonders zweckmäßige Konstruktion zeigt Fig. la. Die Steuerelektrode 5 besteht dabei aus einer Platte 15, die mit Löchern, insbesondere Schlitzen 16, 17, versehen ist, über welche Glühdrähte 18, 19 gespannt sind. Gemäß der Erfindung kann auch die Heizung der Steuerelektrode indirekt von der Betriebskathode aus z. B. durch geeignete Formgebung beider Elektroden oder auch direkt durch die Entladung selbst, wie es bei Anordnungen für die Vermeidung von Rückzündungen bei Quecksilberdampfgleichrichtern bekannt ist, oder auf eine andere geeignete Weise erzielt werden. Beide Arten von Steuerelektroden (emissionsfähige und nichtemissionsfähige) können ferner in der Mehrzahl vorhanden sein und gleiches oder verschiedene Potentiale erhalten.

Die Erfindung läßt infolge des Fortfalles von besonderen Abschaltungs- bzw. Löschvorrichtungen im Hauptstromkreise ein umfangreiches Anwendungsgebiet Z^-U. Von besonderer Bedeutung ist die Erfindung für die Herstellung von Gleichstrominipulszügen, die nunmehr durch Gittersteuerung allein her- 6$ vorgerufen werden können, insbesondere für ■ die Übertragung von Telegraphiezeichen,r •Fernsteuerungs- und Fernmeßimpulsen usw. Die Erfindung ist ferner ebenfalls von großer Bedeutung für die Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom bzw. Mehrphasenstrom in sogenannten Wechselrichtern, da die Löschung der einzelnen Entladungsgefäße nicht mehr durch die Anodenrückwirkung des Entladungsstromes eines neu gezündeten Gefäßes zu erfolgen braucht, sondern in einfacher Weise durch das Gitterpotential gegeben ist. Es ergeben sich daraus einfachere Schaltungen und sichere Betriebsverhältnisse. Dies gilt sowohl für einfache Wechselrichter ·ο als auch andere Umformereinrichtungen, wie z. B. Gleichstromtransformatoren, in denen das Wechselrichterprinzip ebenfalls angewendet ist. Weitere vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich beim *5 Betrieb von Röntgenanlagen, Lichtsteuergeräten, Zeitmeßgeräten und Registriereinrichtungen aller Art sowie bei der Steuerung von Gleichstromverbrauchern, wie z. B. im elektrischen Bahnbetrieb.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Gas- oder dampfgefülltes Entladungsgefäß mit Gitter, das so weit beheizt ist, daß es eine die positive um das Gitter liegende Raumladung kompensierende Elektronenmenge abgibt und welches in der Lage ist, die Entladung jederzeit zu löschen, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- »00 sehen diesem Gitter und der Anode ein kaltes Gitter vorgesehen ist, welches wenigstens zu den Zeiten, wo das erste Gitter zur Löschung der Entladung benutzt wird, an eine negative Spannung gegenüber dem »05 geheizten Gitter gelegt ist.
2. 2. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die emittierende Steuerelektrode indirekt geheizt ist.
3. 3. Entladungsgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die emittierende Steuerelektrode durch die Entladung zwischen Anode und Kathode geheizt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß »»5 die Vorspannung der kalten Steuerelektrode gegenüber dem geheizten Gitter einem an die geheizte Elektrode angeschlossenen Spannungsteiler entnommen ist. iao
5. 5. Entladungsgefäß nach Anspruch r und folgenden, dadurch gekennzeichnet,

   daß als emissionsfähige Steuerelektrode eine durchbrochene, insbesondere mit Schlitzen versehene Platte dient, über deren Durchbruchsstelle Heizdrähte angeordnet sind.
6. 6. Entladungsgefäß nach Anspruch ι und folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Erzeugung von Gleichstromimpulsen ohne Anwendung einer Löschvorrichtung im Hauptstromkreis, beispielsweise für Teiegraphiezwecke, Impulsübertragung für Fernsteuerung, Fernmessung.
7. 7. Entladungsgefäß nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Zwecke der Umformung von Gleichstrom in Wechselstrom bzw. Mehrphasenstrom.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen